上海市虹口区2013学年度第一学期高三年级物理学科(3)

（3）规定图示F1、F2方向作为力的正方向，分别求出F1、F2随时间t变化的函数关系； （4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移s满足关系：v 0.4s，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上。求MN棒从静止开始到s=5m的过程中，F1所做的功。

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虹口区2013学年度第一学期高三年级物理学科

期终教学质量监控参考答案与评分标准

一．单项选择题（每小题2分，共16分）

二．单项选择题（每小题3分，共24分）

三．多项选择题（每小题4分，共16分。错选不得分，漏选得2分）

四．填空题（每小题4分，共20分）

21．答案：外轮， 内轨 （每空格2分） 22（A）．答案：0， 4:3 （每空格2分） 14πR1372π2R322（B） ， （每空格2分）

T

GT23．答案：如图所示。

1

24．答案：mg， 33:25 （每空格2分）

4

27

25．答案：6V， W（或1.6875W） （每空格2分）

16

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五．实验题（共24分）

26．（4分）答案：AC （少选得2分，错选不得分。） 27．（6分）答案：（1）如图所示（2分）。

（2）增大，5（各1分）。 （3）10（2分）。

28．（6分）答案：（1）AD （2分）。

（2）0.2m/s=0.63m/s， 或者0.=0.3873m/s

（答对一个得2分）

29．（8分）答案：（1）d（2分）。 （2）40.0（2分）， 小于 （2分）。 （3）12.2 （2分）

六．计算题（共50分。）

30．（10分）解答与评分标准：

（1）到达B点后，速度恒定不变，处于平衡状态 Ff = F牵2=

P40000 N 8000N （3分） v25

（2）当汽车速度为10m/s时，汽车的牵引力 F牵3=

P40000 N 4000N （1分） v310

根据牛顿第二定律得：F牵3- Ff =ma （1分） F-F4000 80002

所以，a=牵3f m/s -2m/s2 （1分）

m2000

（3）汽车在AB段上做减速直线运动，根据动能定理得：

1212 （2分）

Pt Ff s mv2 mv1

22

2

mv2 mv12 2Ff s

解出t

2P

2000 52 2000 202 2 8000 200245 s s 30.625s （2分）

2 400008

31．（12分）解答与评分标准：

该同学的思路不正确。 （1分） 该同学分析支架受力时，漏掉了物块对AC的摩擦力，力矩平衡方程有错。 （2分）

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考虑物块对AC的摩擦力，力矩平衡方程为：

L

Mg（l1-） FN x+Ff h （2分）

2

式中FN mg，Ff FN mg （1分） 得到：x Mg（l1-） FN-(Ff h) FN

代入数据得x=0，即物块沿AC滑行s1=0.75m到达B点时，支架恰好翻转。 （2分） 物块在AC上滑行时，根据牛顿第二定律，得：- mg ma （1分） 解出a=- g=-5m/s

2

L2

（1分）

0 v020 32

m 0.9m （1分） 物块在AC上最多能滑行的距离s2

2a2 ( 5)

由于s2 s1，所以T型支架会翻转。 （1分）

32．（14分）解答与评分标准：

（1）由图（乙）得，x=L点为图线的最低点， 切线斜率为零，

即合场强E合=0 （1分） 所以

kQAkQBkQAkQB

得 解出QA 4Q （2分） 2

(4L)2(2L)2rArB2

（2）物块先做加速运动再做减速运动，到达x=2L处速度vt≥0

从x=-2L到x=2L过程中，由动能定理得：

131

qU1- mgs1 mvt2-0，即 q（ 0- 0）- mg（ 4L） mvt2-0≥0 （2分）

272q 0

解得μ≤ （1分）

7mgL

（3）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离A点的距离为lA

k q(4Q)k qQ则：-- mg 0 （2分） 22

lA（6L-lA）

解得lA=3L，即小物块运动到x=0时速度最大。

小物块从x=-2L运动到x=0的过程中，由动能定理得：

（1分）

12

qU2- mgs2 mvm-0 （1分）

2

代入数据：q( 0 解得 vm

2512

0)- mg（ 2L） mvm-0 632

76q 04kqQ

（1分）

63m3mL

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（4）画出一种可能的得1分 （3分）

33．（14分）解答与评分标准：

（1）金属棒MN在t=5s时的速度 v at 2 5m/s 10 m/s

电动势E BLv 0.5 1 10V 5V 电流 I

ER R 5

0.5 1.5

A 2.5A MNPQ P2PQ IRPQ 2.52 1.5W 9.375W （2）t=0～2.0s时间内金属棒MN运动的位移

s 12at2 1

2

2 22m 4m t=0～2.0s时间内穿过回路MNQP磁通量的变化量

ΔΦ B1 L s 0.5 1 4Wb 2Wb t=0～2.0s时间内通过PQ棒的电荷量

q t R R t Φ（R 2

C 1C MNPQMN RPQ）0.5 1.5（3）金属棒MN做匀加速直线运动过程中，

I BLv（R R BLat 0.5 1 2 t

1.5）

0.5t(A) MNPQ）（RMN RPQ）（0.5 对MN运用牛顿第二定律得：

F1 BIL Ff ma F1 ma mg BIL

代入数据得：F1 （1.4 0.25t）(N) 金属棒PQ处于静止状态，根据平衡条件得：

F2 BIL mgsin37 代入数据得：F2 （1.2 0.25t）(N) （1分） （1分）

（1分） （1分）

（1分）

（1分）

（1分） （1分） （1分）

（1分）

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（4）MN棒做变加速直线运动，当s=5m时，vt 0.4s 0.4 5m/s 2m/s 因为速度v与位移s成正比，所以电流I、安培力也与位移s成正比，

1BLvt10.52 12 25

安培力做功WB=- BL s 5J -J 0.625J （2分）

2（RMN RPQ）2（0.5 1.5）8

1

MN棒动能定理： WF1 μmgs WB mvt2 0 （1分）

2

W 1

F12mv2t μmgs-WB

(1

2 0.2 22 0.5 0.2 10 5 0.625) J 6.025J

1分） （